第三节 生物学的探究方法
课题 生物学的探究方法 单元 一 学科 生物 年级 七
学习 目标 1.知识目标 ①分析和讨论“巴斯德实验”过程,概述科学探究的大致过程和研究方法。 ②明确“控制实验变量,设计对照实验”是实验成功的关键。 2.能力目标 能从观察的现象中发现问题,设计一些简单实验,逐步养成独立学习的习惯。 3.情感、态度与价值观目标 ①了解科学家的工作方法和思维方法和科学精神。 ②使学生有兴趣参与课堂探究活动,愿与同伴合作。
重点 1.知道“控制实验变量,设计对照实验”是实验成功的关键 2.“巴斯德实验”过程
难点 概述科学探究的大致过程和研究方法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 鲜美的肉汤放置久了会变腐败,这是谁搞的“恶作剧”呢? 微生物是肉汤本身产生的,还是从空气中进入的呢? 猜测 激发兴趣
讲授新课 一、探究的基本过程 19世纪中期,法国生物学家巴斯德通过一个巧妙的探究实验找到了答案。 巴斯德认为,使肉汤变质的微生物来自于空气。他设计了探究实验来验证了他的看法。科学探究方法是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。我们只有运用正确的生物学探究方法,才能科学地认识生命现象。 巴斯德正是正确的运用生物学的探究方法,证明了使食物变质的元凶是微生物。 为了便于分析,我们将巴斯德的实验分步进行分析: 1.将肉汤煮沸的目的是杀死其中可能存在的微生物,这样就排除了肉汤中含有微生物的干扰。 2.肉汤放凉后,在自然环境下观察肉汤的变化。3天后,A烧瓶里的肉汤中变质;B曲颈瓶里不但没有微生物,而且直到4年后,曲颈瓶里的肉汤仍然新鲜如初,在这里,A瓶是让进入微生物,与B瓶不进入对照的,我们称之为对照组。B瓶只控制了不让微生物进入,我们称为实验组。微生物的进入与否我们称之为变量。 变量:科学实验中,能够变化的条件或因素称为变量。 想一下,在巴斯德的实验中,变量是什么? [曲颈瓶中微生物的有无] 3.把B曲颈瓶的长颈打断,使瓶口能竖直接触空气,这样空气和微生物都可以进入肉汤,所以肉汤变质了,可以得到结论:来自空气的微生物使肉汤变质。 这样的实验前后对照,增强了实验的说服力。 我们归纳一下巴斯德实验的步骤和现象 巴斯德的实验设计如下: 1.把肉汤分别注入两个烧瓶里。A是普通烧瓶,瓶口竖直向上;B 是瓶口拉长呈“S”形的曲颈瓶。两个烧瓶的瓶口都是敞开的。 2.把A、B两个烧瓶内的肉汤分别煮沸,杀死其中可能存在的微生物。 3.把B曲颈瓶的长颈打断,使瓶口能竖直接触空气,不久,肉汤也浑浊变质了。 对照实验:在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同的实验。 对照实验包括实验组和对照组,对照组一般都是在理想条件下,排出一切可能影响实验的因素;实验组一般只控制研究因素,其他条件都处于理想状态。 你能说出在巴斯德的实验中,哪个是实验组,哪个是对照组? [B为实验组,A为对照组] 我们列表对实验进行分析。 用具变量现象结论对照A直颈烧瓶微生物能进入变质使肉汤变酸的微生物,来自于空气实验变量不同,其他相同B曲颈烧瓶微生物无法进入不变质
根据巴斯德的实验,分析并讨论下列问题: 1.巴斯德的研究是为了解决什么问题?根据提出的问题,他作出了怎样的科学假设? 【问题:肉汤腐败是肉汤自身产生的微生物,还是由空气中的微生物进入其内引起的? 作出假设:使肉汤变质的微生物来自于空气。】 2.在巴斯德实验中,曲颈瓶的设计妙在何处? 【弯曲的瓶颈能使外界空气进入,而其中的微生物无法进入瓶内的肉汤中。】 3.根据实验结果,巴斯德可以得出什么结论? 【使肉汤变质的微生物来自于空气。】 巴斯德证明自己假设的过程,就是一个科学探究的过程。生物学的科学探究过程通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等。 能够提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的假设,是探究成功的前提;制订出恰当的科学探究计划,则是探究成功的关键。 探究计划包括方法和步骤,以及所需要的材料、器具等。 科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索,不断改进探究方法,如改进实验条件、材料或器具等,最终才能证明作出的假设是否成立。 巴斯德的成功之处,在于他设计了曲颈瓶,改进了实验器具,以巧妙的探究方法证明了自己的假设。 二、探究的常用方法 在生物学探究过程中可采用的方法很多,如观察法、实验法、测量法、调查法等。在实际工作中,往往需要多种探究方法并用。 1.观察法 研究者按照一定的目的和计划,通过感官和辅助工具,对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现或验证科学结论。 观察可以直接用肉眼,也可借助放大镜、显微镜、望远镜等仪器,或利用照相机、摄像机、录音机等工具。 观察不同一于般的观察,要有明确的目的,观察要全面、细致和实事求是,并及时记录下来,对于需要较长时间的观察,要有计划和耐心。 观察时要积极思考,多问几个“为什么”。在观察的基础上,还要同别人交流看法,进行讨论。 2.实验法 利用特定的材料和器具,通过有目的、有步骤地操作和观察、记录、分析,发现或验证科学结论。 3.测量法 利用尺子、秒表、温度计等工具,对确定对象的高度、速度、温度等进行测量,用数据对事物作出量化描述。 4.调查法 人们对生命现象进行科学探究时,往往既需要观察和实验,又需要对证据、数据等进行分析、判断。通常用文字、图表等多种方式呈现探究结果,以便于和他人交流、合作。 了解实验大体过程 了解每一步的设计目的,逐步体会成功之处。 思考解答问题 合作学习 自主学习 让学生初步了解实验过程及探究步骤 对比实验,体会如何设计并完成对照实验 由讨论,让学生体会探究实验 适当讲解
课堂练习 1.小明饲养了一对兔子,他每天喂养时,把它们的动作习惯以及各种反应都一一记录下来,以便以后进行分析比较,那么,他的这种探究方法是( A ) A.观察法 B.实验法 C.调查法 D.测量法 2.肉汤变酸是由微生物引起的,这些微生物来自于空气。这一假设的成立是由( B )证明的。 A.达尔文 B.巴斯德 C.施莱登 D.施旺 3.有一道菜叫“西施舌炒九层塔”媒体报道九层塔含有黄樟素。(甲)小明认为微量黄樟素会导致癌症;(乙)于是,他准备了两组老鼠,一组长期喂含有微量黄樟素的食物,另一组喂正常食物;(丙)一年后,两组老鼠都没患癌症。 (1)上文(甲)应属于科学探究方法的哪一步。答:__作出假设__。 (2)下列方法中①观察;②调查;③收集和分析资料;④实验中属于科学探究方法的是__①②③④__ 知识巩固与应用 知识运用训练
课堂小结 你能说出本节我们学习的主要内容是什么吗? 【生物学的研究离不开科学探究,它通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等环节。 科学探究需要通过观察、实验、测量、调查等多种途径来获得事实和证据。 设置对照实验、控制单一变量、增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。】 学会总结与归纳 对本节内容概述
板书
精品试卷·第 4 页 (共 5 页)